Способ дистанционного измерения приращения сопротивления резистивного датчика по двухпроводной схеме Советский патент 1987 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к измерению приращения активного сопротивления и величин, преобразуемых в приращение активного сопротивления, например температуры, датчиков, дистан- ционно удаленных от регистрирующей аппаратуры и подключенных к ней с помощью двухпроводной линии связи, работающей в условиях переменных и высоких температур.

Целью изобретения является повышение точности измерения приращения сопротивления резистивнрго датчика .3 тяжелых условиях эксплуатации линии связи за счет устранения влияния параметров линии связи на результат измерения.

На фиг.1 приведена схема, поясняющая предлагаемый способ измерения на фиг.2 - структурная схема устрой- ства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.З - характеристики опор- Hbfx элементов, входящих в состав датчика.

Устройство содержит резистивный датчик 1, образцовый резистор 2, первый и второй опорные элементы 3 и 4, двухпроводную линию связи 5, генератор 6 тока, преобразователь 7 напряжение - код и микропроцессор 8.

Способ измерения приращения сопротивления резистивного датчика осуществляется следующим образом.

В первом такте измеряют напряжение на выходе линии связи 5, нагру- женной на первое образцовое напряжение и резистивный датчик 1, создаваемое скачком тока I и определяемое соотношением

.- vi:l|;t j-,. (О

где - сопротивления резисторов эквивалентной схемы лини связи (фиг.1);

-

R.

Е

-сопротивление рзистивно- го датчика;

-значение.первого образцового напряжения опорного элемента 3.

Во втором такте измерения линию связи 5 нагружают на второе образцовое напряжение и образцовый резистор 2, На выходе линии связи 5 появляется напряжение

П -тГт +5l l5 l+F5i- -ГЯ

г Ч R,.R,+RO ,+R,RO

где RQ - сопротивление образцового резистора 2;

Е- - значение второго образцового напряжения опорного элемента А.

В третьем и четвертом тактах производят аналогичные измерения напряжения на выходе линии связи 5, создаваемого током другой амплитуды, причем отношение амплитуд равно коэффициенту К. Эти напряжения записываются в виде

, Pv R3+Rx)l. R-,

R +RJ+RX

R )1

R,+R,+RO J

+E,

+E

R,j+R,+R/

RI

2R +Rj+R

(3)

(4)

Совместно решая уравнения (1)-(4), получаем итоговое соотношение

лр -Ед.Е(К-1)Си,.+и) f .

х 1(ки,-и)(ки,-и)

где &R - приращение сопротивления

резистивного датчика; I - амплитуда тока в первых 2-х

тактах измерения; К - коэффициент, равный отношению тока во вторых 2-х тактах измерения к току в первых 2-х тактах; Е,,Е2 - значения первого и второго

образцовых напряжений; и ,и,и и 1)4 - напряжения на выходе линии связи, соответствующие первому, второму, третьему и четвертому тактам измерения.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

В первом, втором, третьем и четвертом тактах измерения на выходе генератора тока 6 устанавливают токи соответственно I, -I, KI и -KI. Напряжения на выходе линии связи 5 в каждом такте измерения преобразуются- в преобразователе 7 напряжение - код в коды, которые поступают в микропроцессор 8, В микропроцессоре 8 осуществляется определение приращения сопротивления резистивного датчика по алгоритму (6).

Формула изобретения

Способ дистанционного измерения приращения сопротивления резистивного датчика по двухпроводной схеме, в котором подают положительную амплитуду скачка тока на вход линии связи

с датчиком и измеряют напряжение на входе линии связи, затем, подают отрицательную амплитуду скачка тока на вход линии связи с подключенным к ней образцовым резистором и измеря- ют напряжение, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности, изменяют амплитуду скачка тока и вновь подают положительную амплитуду скачка тока, измеряют напряжение на входе линии связи, а затем подают отрицательную амплитуду скачка тока и замеряют напряжение, а величину приращения определяют по формуле

.т -EiEz(K:l)(yj,-y,3Ui±Ui).

I(KU,-U4)(KU,-UO

Е, ,Е2 ,,и,,и,и

-приращение сопротивления резистивного датчика;

-амплитуда тока в первых двух операциях измерения;

-коэффициент, равный отношению амплитуды тока во вторых двух операциях измерения к амплитуде тока в первых двух операциях;

-значения первого и второго образцовых найряжений;

U4 - напряжения на выходе линии связи, соответствующие первой, второй, третьей и четвертой операциям измерения.

Изобретение относится к измерению приращения активного сопротивления и величин, преобразуемых в приращение активного сопротивления, например температуры датчиков, дистанционно удаленных от регистрирующей аппаратуры и подключенных к ней с помощь -двухпроводной линии связи. работающей в условиях переменных и высоких температур. Цель изобретения - повышение точности измерения приращения сопротивления резистив- - ного датчика в тяжелых условиях эксплуатации линий связи - достигается за счет устранения влияния параметров линии связи на результат измерения. Устройство, реализующее способ, содержит резистивный датчик 1, образцовый резистор 2, опорные злементы 3 и 4, двухпроводную линию связи 5, генератор тока 6, преобразователь 7 напряжение - код и микропроцессор 8. , Напряжение на выходе линии связи 5 в каждом такте измерения преобразуется в преобразователе 7 в коды, которые поступают в микропроцессор 8. В этом микропроцессоре осуществляется определение приращения сопротивления резистивного датчика по алгоритму, приведенному в описании изобретения. 3 ил. (Л /, -I I , . .± 1 , . .± } Фиг. 2

Е, и

Составитель В.Смирнов Редактор Т.Парфенова Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 7711/46 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и.открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4.

fpuej

и

Фиъ.З